預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量的計(jì)算

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1、后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量的計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工時(shí)，采用張拉應(yīng)力和伸長值雙控，實(shí)際伸長值與理論伸長值誤差不得超過6％，后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)一般用于預(yù)制大跨徑簡支連續(xù)梁、簡支板結(jié)構(gòu)，各種現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或塊體拼裝結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力施工是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，預(yù)應(yīng)力筋張拉是預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工序，施工質(zhì)量關(guān)系到橋梁的安全和人身安全，因此必須慎重對(duì)待。一般現(xiàn)行常接觸到的預(yù)應(yīng)力鋼材主要：有預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線、PC光面鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲、精軋螺紋鋼等材料。對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力施工時(shí)孔道成型方法主要有：金屬螺旋管、膠管抽芯、鋼管抽芯、充氣充水膠管抽芯等

2、方法。本人接觸多的是混凝土預(yù)應(yīng)力鋼絞線（PCstrand、1×7公稱直徑15,24mm，fpk＝1860Mpa，270級(jí)高強(qiáng)底松弛），成孔方法多采用金屬螺旋管成孔，本文就以此兩項(xiàng)先決條件進(jìn)行論述。1施工準(zhǔn)備：1.1熟悉圖紙：拿到施工圖紙應(yīng)先查閱施工說明中關(guān)于預(yù)應(yīng)力鋼絞線的規(guī)格，一般預(yù)應(yīng)力鋼束采用ASTMA416-270級(jí)低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為fpk＝1860Mpa，1×7公稱直徑15,24mm，錨下控制力為Δk=0.75fpkMpa。1.2根據(jù)施工方法確定計(jì)算參數(shù)：預(yù)應(yīng)力管道成孔方法采用金屬螺旋管成孔，查下表確定K、μ取值：??

3、?????表1孔道成型方式K值μ值鋼絞線精軋螺紋鋼預(yù)埋鐵皮管道0.0030.350.4預(yù)埋鋼管0.00100.25－抽芯成型管道0.00150.550.6預(yù)埋金屬波紋管0.00150.20～0.250.5預(yù)埋塑料波紋管0.00150.14～0.170.45注：摘自《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）附錄G－8根據(jù)鋼絞線試驗(yàn)結(jié)果取得鋼絞線實(shí)際彈性模量Ep（一般為1.9～2.04×105Mpa）1.3材料檢測：金屬螺旋管根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）附錄G－7之要求檢測；錨具根據(jù)《公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞

4、線用YM錨具、連接器規(guī)格系列》（JT/T329.1-1997）及《公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、連接器試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則》（JT/T329.2-1997）之要求檢測；鋼絞線根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224-2003之要求檢測2理論伸長量計(jì)算：后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉過程中，主要受到以下兩方面的因素影響：一是管道彎曲影響引起的摩擦力，二是管道偏差影響引起的摩擦力；兩項(xiàng)因素導(dǎo)致鋼絞線張拉時(shí)，錨下控制應(yīng)力沿著管壁向跨中逐漸減小，因而每一段的鋼絞線的伸長值也是不相同的。2.1計(jì)算公式：《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-200

5、0)中關(guān)于預(yù)應(yīng)筋伸長值ΔL的計(jì)算按照以下公式（1）：ΔL＝Pp×LAp×Ep　　ΔL—各分段預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值（mm）；　?Pp—各分段預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（N）；　　L—預(yù)應(yīng)力筋的分段長度（mm）；　　Ap—預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）；Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（Mpa）；《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)附錄G－8中規(guī)定了Pp的計(jì)算公式（2）：Pp＝P×（1－e－（kx＋μθ））kx＋μθ　　P—預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力，將鋼絞線分段計(jì)算后，為每分段的起點(diǎn)張拉力，即為前段的終點(diǎn)張拉力（N）；　　θ—從張拉端至計(jì)算

6、截面曲線孔道部分切線的夾角之和，分段后為每分段中每段曲線段的切線夾角（rad）；　　x—從張拉端至計(jì)算截面的孔道長度，分段后為每個(gè)分段長度或?yàn)楣?中L值；　　k—孔道每束局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)（1/m），管道內(nèi)全長均應(yīng)考慮該影響；　　μ—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的磨擦系數(shù)，只在管道彎曲部分考慮該系數(shù)的影響?！　墓剑?）可以看出，鋼絞線的彈性模量Ep是決定計(jì)算值的重要因素，它的取值是否正確，對(duì)計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋伸長值的影響較大。所以鋼絞線在使用前必須進(jìn)行檢測試驗(yàn)，彈性模量則常出現(xiàn)Ep’=（1.96～2.04）×105Mpa的結(jié)果，這是由

7、于實(shí)際的鋼絞線的截面積并不是絕對(duì)的140mm2，而進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)并未用真實(shí)的鋼絞線截面積進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)公式（1）可知，若Ap有偏差，則得到了一個(gè)Ep’值，雖然Ep’并非真實(shí)值，但將其與鋼絞線理論面積相乘所計(jì)算出的ΔL卻是符合實(shí)際的，所以要按實(shí)測值Ep’進(jìn)行計(jì)算。　　公式2中的k和μ是后張法鋼絞線伸長量計(jì)算中的兩個(gè)重要的參數(shù)，其大小取決于多方面的因素：管道的成型方式、預(yù)應(yīng)力筋的類型、表面特征是光滑的還是有波紋的、表面是否有銹斑，波紋管的布設(shè)是否正確，彎道位置及角度是否正確，成型管道內(nèi)是否漏漿等等，各個(gè)因素在施工中的變動(dòng)很大，還有很多是不可

8、能預(yù)先確定的，因此，摩擦系數(shù)的大小很大程度上取決于施工的精確程度。在工程實(shí)施中，最好對(duì)孔道磨擦系數(shù)進(jìn)行測定（測定方法可參照《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)附錄G－9），并對(duì)施工中影響磨擦系數(shù)的方面進(jìn)行認(rèn)真的檢查，如波